發(fā)布者:本網(wǎng)記者shixinchen | 來源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評論 | 6882查看 | 2014-05-26 15:03:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道:眾所周知,翔實精確的太陽能輻射數(shù)據(jù)對光熱發(fā)電項目開發(fā)的可行性研究和經(jīng)濟性分析至關(guān)重要,這是確保光熱電站的科學化設計和融資可行性的關(guān)鍵影響因素,也是進行光熱發(fā)電項目開發(fā)的必要前提。
那么,目前國內(nèi)太陽輻射觀測系統(tǒng)是否完善,中國太陽輻射數(shù)據(jù)庫尤其是對光熱電站更加重要的DNI(法向直接輻射)數(shù)據(jù)庫是否能夠滿足國內(nèi)不斷發(fā)展的太陽能光熱發(fā)電行業(yè)的需要呢?帶著這些疑問,CSPPLAZA記者日前對國內(nèi)一些知名太陽輻射設備的銷售商以及從事光學檢測的專家進行了走訪。
精確的太陽輻射數(shù)據(jù)的重要性
中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研究員魏秀東告訴CSPPLAZA記者,從投資角度考慮,一個地區(qū)的直射太陽輻射量決定了這個地區(qū)是否適合投資建設光熱電站,輻射資源豐富,投資建光熱電站才有可能獲得收益;從技術(shù)角度,需要根據(jù)實測的太陽輻射數(shù)據(jù),進行電站的前期設計。
北京瑞科同創(chuàng)能源科技有限公司副總經(jīng)理宋軍也對CSPPLAZA記者表達了類似的觀點,宋軍表示:“作為光熱電站項目前期考察的重要依據(jù),DNI數(shù)據(jù)的不足會嚴重影響光熱電站項目的整體評估,如電站選址、功率計算、設備選型、收益計算等,最終可能會影響光熱電站的投入使用、正常運行和投資回收。”
采訪過程中CSPPLAZA記者了解到,精確的太陽輻射數(shù)據(jù)不僅在光熱發(fā)電項目的前期對項目的整體評估具有重要的參考價值和指導意義,在電站投運后還會為電站是否正常運行提供參考依據(jù),比如我們可以將根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)推算的理論產(chǎn)電量與實際產(chǎn)電量進行對比來判斷電站是否正常運行。另外,我們還可以根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)推算結(jié)果來向電力部門報告預計上網(wǎng)電量。
對精確的DNI數(shù)據(jù)的重要性認識不足會產(chǎn)生一些重大的負面影響:如在阿聯(lián)酋和印度,我們已經(jīng)可以看到一些事實性案例。對DNI的預估與現(xiàn)實的DNI數(shù)據(jù)的差距導致了項目未能實現(xiàn)預期收益,還拖延了項目工期。阿聯(lián)酋100MW的Shams1光熱電站曾因?qū)NI的數(shù)據(jù)預估不準確造成了項目地的重新選址和相關(guān)設備的重新招標,其預估的DNI與實際的DNI偏差高達10%~15%。這也導致了Shams1電站中途停工一年多。另外,印度尼赫魯國家太陽能計劃第一階段多個項目的延期也與DNI數(shù)據(jù)不準確有很大關(guān)系,印度各項目預估的DNI數(shù)據(jù)要比實際的DNI數(shù)據(jù)高15%~25%,DNI數(shù)據(jù)不準確導致前期的設計方案需要大規(guī)模修正,項目經(jīng)濟性需要重新考量,相關(guān)的設備采購指標也需要重新進行核定,這浪費了大量時間。
國內(nèi)獲取太陽輻射數(shù)據(jù)的三個途徑
據(jù)CSPPLAZA記者了解,目前國內(nèi)光熱電站開發(fā)商獲取太陽輻射數(shù)據(jù)的渠道一般有三種:
一是從美國NASA提供的免費數(shù)據(jù)庫里了解自己所建電站區(qū)域的輻射數(shù)據(jù),但僅依靠這些公開的輻射數(shù)據(jù)對于電站設計、建設和運行是遠遠不夠的;
二是從國家氣象局獲取電站擬建地點的太陽輻射數(shù)據(jù),但據(jù)CSPPLAZA記者了解,國內(nèi)氣象站的太陽輻射數(shù)據(jù)是需要付費的,企業(yè)要想獲取一個坐標點10年以內(nèi)的太陽輻射數(shù)據(jù)大概需要十幾萬元,而且在精確度和完整度方面還不一定能達到電站設計的要求;
第三種渠道即開發(fā)商自己購買太陽能輻射監(jiān)測設備在項目地進行實地監(jiān)測,這樣的方式可以獲得更接近實際的真實數(shù)據(jù),但卻需要開發(fā)商自己投建測光站,并進行長達一年的數(shù)據(jù)監(jiān)測和統(tǒng)計,對項目開發(fā)而言,時間成本過高。
但由于目前國內(nèi)尚無統(tǒng)一的、公開的、精確的輻照數(shù)據(jù)庫支持,國內(nèi)光熱發(fā)電項目開發(fā)商普遍采用第三種辦法或者第一、三種辦法結(jié)合使用來測光。
落后的國內(nèi)輻照數(shù)據(jù)信息
為何國內(nèi)可以指導光熱發(fā)電項目開發(fā)的DNI數(shù)據(jù)信息嚴重不足?經(jīng)過走訪,CSPPLAZA認為有以下幾方面原因:
第一,中國氣象局的太陽輻射監(jiān)測基礎比較薄弱,中國這么大的區(qū)域,共有太陽輻射觀測站98個,其中能觀測直接輻射數(shù)據(jù)的只有17個。而且這些輻射站成立的時間早在20世紀50年代末,早已無法滿足當前光熱發(fā)電行業(yè)的需求。瑞士一個國土面積僅4萬多平方公里的小國,有80個測光站。沙特從2012年5月份正式發(fā)布太陽能發(fā)電裝機規(guī)劃,但僅僅到2013年年底就已完成建設43個實地輻射站,并建立了公開的數(shù)據(jù)檢索網(wǎng)站。而按照其規(guī)劃,其未來將逐步擴充輻射站站點至150個。美國國土面積與我國相近,但其用于觀測太陽能輻照的氣象站數(shù)量是我國的2.4倍,另外,NREL和美國國家氣候數(shù)據(jù)中心NCDC還共同建立了國家太陽能輻照數(shù)據(jù)庫,總計包括1991年~2005年建立起的1454個輻射站,有效指導了美國太陽能電站項目的選址開發(fā)。另外,目前國內(nèi)先進輻射站的運維經(jīng)驗仍比較欠缺。
第二,國外很多國家的氣象數(shù)據(jù)庫是免費提供給企業(yè)使用的,但國內(nèi)不但數(shù)據(jù)缺乏,而且還需支付比較高額的費用。在國內(nèi)對于任何一個光熱電站,開發(fā)商要對自己和投資方負責,都必須在項目預選地自己安裝測光站,進行至少半年以上的實際輻照數(shù)據(jù)搜集。僅依靠美國NASA的公開數(shù)據(jù)和我國各地氣象站提供的數(shù)據(jù)資料并不足以指導光熱電站的項目選址。
第三,由于保護本土產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,政府方面之前對于氣象站的設備采購較多地選擇國產(chǎn)設備,但國產(chǎn)輻射強度計的質(zhì)量參差不齊,造成我國氣象監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準確性令人懷疑。據(jù)了解,目前這一現(xiàn)象有所好轉(zhuǎn)。
第四,國內(nèi)光熱發(fā)電項目開發(fā)商對于DNI監(jiān)測數(shù)據(jù)不夠重視,對于DNI數(shù)據(jù)的監(jiān)測、匯總、分析和計算工作做得不夠到位。有時個別國內(nèi)光熱發(fā)電項目的決策人僅憑美國NASA的公開數(shù)據(jù)就確定了項目的選址,這是十分倉促和不科學的。
國內(nèi)輻照數(shù)據(jù)監(jiān)測應如何發(fā)展?
談到國內(nèi)太陽輻射監(jiān)測的未來發(fā)展,魏秀東對CSPPLAZA記者表達了自己的看法,他建議氣象局應該將太陽直射輻射數(shù)據(jù)更多地納入觀測范圍并在太陽輻射資源相對比較豐富的地區(qū)盡早健全太陽直射輻射采集系統(tǒng),為未來建設光熱電站積累必要的數(shù)據(jù)。最好能夠像美國那樣建立起數(shù)據(jù)庫,免費提供給擬在該地區(qū)建設光熱電站的企業(yè)或開發(fā)商。開發(fā)商可以根據(jù)氣象局提供的數(shù)據(jù),較準確地判斷該地區(qū)是否適合投資建設光熱電站。
宋軍與魏秀東的看法基本一致,他認為,鑒于目前國際能源危機和中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要,政府應該大力推廣輻射觀測站的建設,建立對國內(nèi)光熱電站項目免費開放的輻照數(shù)據(jù)庫。同時,要盡量向國際先進監(jiān)測機構(gòu)學習,可以引進部分國外先進觀測設備并進行研發(fā),培養(yǎng)一批氣象監(jiān)測方面的人才,進而提高國內(nèi)輻射監(jiān)測的整體水平。
在此問題上,北京北極匯能科技有限公司的一位技術(shù)經(jīng)理提出了一個設想,他認為,從政府體制方面來講,中國暫時可能還做不到像美國那樣建立公開的太陽能輻射數(shù)據(jù)庫為企業(yè)服務。但目前國內(nèi)已經(jīng)或正在建設很多的光熱示范性項目。一些企業(yè)和研究機構(gòu)已經(jīng)在太陽能輻射數(shù)據(jù)監(jiān)測及統(tǒng)計方面做了大量的工作,也積累了國內(nèi)很多地區(qū)的太陽輻射數(shù)據(jù)。因為這些數(shù)據(jù)都是相關(guān)單位各自投入資金和人力換來的,所以一般情況下不可能免費提供給其它的企業(yè)使用。在此情況下可考慮搭建國內(nèi)太陽能公司輻射數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫,參與這個數(shù)據(jù)庫建設的企業(yè)可以通過一定的管理機制來實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。這樣就可以避免因重復建設造成的資源浪費,實現(xiàn)低成本的數(shù)據(jù)分享。
北京國潤天能能源控股有限公司目前已經(jīng)在敦煌投建了一座太陽能野外實驗站,擁有比較齊全的太陽輻射監(jiān)測設備,而且已經(jīng)擁有一年左右的觀測數(shù)據(jù)。國潤天能副總經(jīng)理尹環(huán)英此前在接受CSPPLAZA記者采訪時表示,在輻照數(shù)據(jù)監(jiān)測上,通過在敦煌當?shù)卦O立測光站進行長期監(jiān)測,我們可以獲得較為準確的數(shù)據(jù)信息。這些信息可以用于指導有意在當?shù)剡M行太陽能電站項目開發(fā)的單位,國潤天能可以以一定的方式與數(shù)據(jù)需求方進行一些合作,這樣就可以避免其它企業(yè)自身投建測光站的額外投入。
對于光熱發(fā)電行業(yè)而言,目前國內(nèi)的太陽輻射數(shù)據(jù)監(jiān)測工作顯然做得還遠遠不夠。行業(yè)相關(guān)單位應在此問題上達成廣泛共識并進行深入合作,調(diào)動政府支持該領(lǐng)域發(fā)展的主動性和積極性,共同合作開展一些有益于國內(nèi)太陽輻照數(shù)據(jù)監(jiān)測的工作,盡快形成一套全面的精確的輻照監(jiān)測網(wǎng)絡。